Давление - пар - фосфор
Cтраница 4
Достаточно было ничтожного повышения давления на 1 33 Па ( 0 01 мм рт. ст.), чтобы опять произошла вспышка. При давлении ниже 6 7 Па ( критическое давление) смесь могла существовать сколь угодно долго. Подробное исследование этого явления показало, что критическое давление кислорода зависит от давления паров фосфора, диаметра сосуда и присутствия инертного газа. Было найдено, что разбавление реакционной смеси инертным газом понижает значение критического давления. [46]
Зонная плавка и выращивание монокристаллов фосфида из стехио-метрических расплавов связаны с теми же трудностями, что и при синтезе, которые определяются высоким давлением диссоциации. Горизонтальная зонная плавка осуществляется только в установках высокого давления. Малый внутренний диаметр ампулы ( - 12 мм) позволяет ей выдерживать давление паров фосфора 25 атм без внешнего противодавления. После 3 - 4 проходов зоны со скоростью 1 - 3 см / ч на такой установке могут быть получены прозрачные монокристаллические слитки фосфида галлия высокой чистоты. [47]
Открытие нижнего предела самовоспламенения смеси фос фора с кислородом [ Харитон, Вальта, Семенов ( 1926) ] послужило толчком к изучению разветвленных цепных реакций. Достаточно было ничтожного повышения давления ( на 0 01 мм рт. ст.), чтобы снова произошла вспышка. При давлении на 0 01 мм рт. ст. ниже критического смесь могла существовать сколь угодно долго. Подробное исследование этого явления показало, что критическое парциальное давление кислорода зависит от давления паров фосфора, от диаметра сосуда и от присутствия инертного газа. Было показано, что разбавление реакционной смеси инертным газом снижает критическое давление. [48]
Арсенид индия InAs тоже применяется в инфракрасных детекторах, а также в приборах для измерения напряженности магнитного ноля. Для производства квантовых генераторов, солнечных батарей, транзисторов и других приборов перспективен и фосфид индия. Однако получить это соединение очень трудно: оно плавится при 1070 С и одновременно разлагается. Избежать этого можно только создав в реакторе большое ( порядка десятков атмосфер) давление паров фосфора. [49]
 |
Приборы для определения даилешш пара статическим методом но радиоактивности пара. [50] |
Описанным методом легко измерить изменение активности пара с изменением температуры. Зависимость логарифма активности от обратного значения температуры прямолинейна, и прямая этой зависимости параллельна прямой в координатах логарифм давления пара - обратное значение температуры. Для получения абсолютных значений давлений пара необходимо перейти от активности к давлению пара. С этой целью при определении давления пара фосфора прямая зависимости логарифма активности от обратного значения температуры проводилась через точку на кривой в координатах логарифм давления пара - обратное значение температуры, отвечающую давлению пара при 25, полученному другим методом. [51]
 |
Схема установки для получения сульфида кадмия из паровой фазы. [52] |
Кристаллизацией из растворов-расплавов пользуются для выращивания монокристаллов многих неорганических и органических веществ. В качестве растворителей могут применяться вода, органические соединения, расплавы солей, металлов них смесей. Этим способом можно вырастить монокристаллы кремния из расплавов галлия, индия, олова и золота. В качестве индифферентного металла можно использовать элемент, не входящий в состав соединения. Так были получены монокристаллы InP размером 5x2x0 2 мм из расплавленного металлического свинца, в котором давление паров фосфора сильно снижается за счет образования фосфора Гитторфа. При этом способе снижается температура синтеза и исключается опасность взрыва реакционной смеси. [53]
Высокие температуры плавления и высокие значения давления диссоциации многих соединений вызывают большие трудности при изготовлении монокристаллов с контролируемыми свойствами методами выращивания из расплавов. Основными препятствиями являются выбор материала для изготовления контейнера для расплава, а также необходимость проведения процесса выращивания монокристаллов в атмосфере паров летучего компонента под строго фиксированным и постоянным давлением. Первое затруднение можно преодолеть, применяя метод бестигельной плавки. В отношении создания атмосферы паров летучего компонента следует отметить следующее. Определение равновесных значений парциальных давлений паров при диссоциации веществ, плавящихся при высоких температурах, является в большинстве случаев крайне сложной операцией, осуществляемой косвенными методами, а потому сопряженной со значительными ошибками измерений. Например, для давления паров фосфора над расплавом фосфида галлия в литературе приводятся значения, которые рознятся на 10 - 15 ат, при наиболее вероятном давлении паров фосфора, равном 25 ат. Кроме того, давление паров резко изменяется при изменении температуры ( в простейшем случае по экспоненциальному закону), что требует очень тщательной стабилизации температуры источника паров и расплава. Действительно, в случае сильно диссоциирующего соединения при любом отклонении от условий равновесия расплава с паровой фазой состав расплава изменяется. Большинство соединений имеют довольно значительные отклонения от стехиометрии, а изменение стехиометрии чистого расплава вызывает изменение состава кристалла и, следовательно, его свойств. [54]
Исходные вещества помещают в отдельные кварцевые лодочки, которые вставляют в длинную, запаянную с одной стцроны кварцевую трубку, так чтобы они находились в разных концах трубки. Длина трубки ненамного превышает общую длину лодочек. Кварцевую трубку эвакуируют, а затем запаивают также и второй конец трубки. Бор нагревают до 1100 - 1120 С. Остальную часть трубки поддерживают при 425 С. При этой температуре давление пара фосфора немного превышает 760 мм рт. ст. В лодочке с бором образуется фосфид бора, содержание фосфора - в котором несколько ниже теоретического. [55]
Страницы: 1 2 3 4